(57)【要約】【課題】  自動停止条件が停止した後、エンジンが停止する前に再加速要求が生じた場合に迅速にエンジンを加速すること。【解決手段】  エンジンの自動停止制御を開始してからエンジンが停止するまでに生じた運転者の再加速要求を検出する再加速要求検出手段を設ける。制御手段は、再加速要求が検出された場合には、前記停止時排気行程気筒と停止時膨張行程気筒とをこの順序で点火する。停止時排気行程気筒によって生成されるトルクで停止時膨張行程気筒を速やかに圧縮上死点に移動させることが可能になる。次いで、停止時膨張行程気筒に点火することにより、この停止時膨張行程気筒に生成された混合気を燃焼させて膨張行程に移行させることができるので、それ以降は速やかに再加速運転を行うことができる。【選択図】      図７
2006188960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火花点火式エンジンの吸気ポートに対して燃料を噴射する燃料噴射手段と、
吸気ポートに噴射された燃料により生成された気筒内の混合気に点火する点火手段と、
エンジンのクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、
運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、
運転者のブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、
前記クランク角度検出手段、アクセル操作検出手段、およびブレーキ操作検出手段の検出に基づいて、前記エンジンの自動停止条件が成立していると判定された場合には、エンジンを自動停止し、自動始動条件を満足した場合にエンジンを自動始動するように、前記燃料噴射手段、並びに点火手段を制御する制御手段と
を備え、自動停止制御を開始することによって停止時に膨張行程で停止する気筒を停止時膨張行程気筒として推定し、この停止時膨張行程気筒に再始動用燃料を噴射する一方、自動停止したエンジンの再始動時に前記停止時膨張行程気筒に点火する車両の制御装置であって、
エンジンの自動停止制御を開始してからエンジンが停止するまでに生じた運転者の再加速要求を検出する再加速要求検出手段を設け、
前記制御手段は、自動停止制御を開始した後、停止時膨張行程気筒への燃料噴射に先立って停止時に排気行程となる停止時排気行程気筒の吸気ポートに対して燃料を噴射する一方、前記再加速要求が検出された場合には、前記停止時排気行程気筒と停止時膨張行程気筒とをこの順序で点火するものであることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記停止時排気行程気筒の吸気ポートに噴射された後、再加速要求が未検出の状態で予め設定された目標回転数よりも低いエンジン回転数が検出された場合には、停止時排気行程気筒が膨張行程に移行した際に当該停止時排気行程気筒に点火するものであることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両の制御装置において、
前記制御手段は、前記停止時排気行程気筒の吸気ポートに噴射された後、再加速要求が未検出の状態で予め設定された目標回転数以上のエンジン回転数が検出された場合には、停止時排気行程気筒が圧縮行程に移行した際に当該停止時排気行程気筒に点火するものであることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の車両の制御装置において、
制御手段の制御に基づいてエンジンの出力軸を駆動する駆動モータを設け、前記制御手段は、再加速要求が未検出の状態で停止時排気行程気筒に点火した後、エンジン回転数が目標回転数と異なる場合には、エンジン回転数が目標回転数と等しくなるように駆動モータを駆動するものであることを特徴とする車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の制御装置に関し、エンジンの停止後に再始動条件が成立した時点でエンジンを再始動させるように構成された車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費低減およびＣＯ2排出量抑制等のため、アイドル時等にエンジンを自動的に一旦停止させ、その後に発進操作等の再始動条件が成立した時点でエンジンを自動的に再始動させるようにした自動停止制御、いわゆるアイドルストップ制御の技術が開発されている。このアイドルストップ制御時における再始動は、車両の発進操作等に応じてエンジンを即座に始動させる迅速性が要求されるが、従来から一般的に行われているように、スタータモータによりエンジンの出力軸を駆動するクランキングを経てエンジンを再始動させる方法によると、始動完了までにかなりの時間を要するという問題がある。
【０００３】
そこで、アイドルストップ制御の再始動に好適な始動制御装置として、燃料噴射弁の燃料噴射により混合気を形成する火花点火式エンジンの運転中に、このエンジンの運転状態が自動停止条件を満足した場合にエンジンを停止し、自動始動条件を満足した場合にエンジンを自動始動するエンジンの自動停止始動制御装置において、エンジンの自動停止直前に、エンジンが自動停止状態となった場合に圧縮行程にて吸気弁と排気弁とが共に閉じた状態となると推定される気筒の燃焼室内に燃料を噴射することにより、エンジンの自動停止状態で当該気筒の燃焼室内を火花点火可能な混合気状態とするようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−３４２８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記自動停止制御を開始した後、エンジンが停止する前に加速要求（このようなエンジンが停止する前の加速要求をこの明細書では「再加速要求」という）が生じる場合がある。そのような場合に、従来は、停止状態に移行しようとしている各気筒のうち、最初に燃焼を開始すべき気筒が圧縮行程後半に達するまで位相が変化するのを待機する必要があった。そのため、運転者がこの待機時間に違和感や不快感を受ける恐れがあった。
【０００５】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、自動停止条件が停止した後、エンジンが停止する前に再加速要求が生じた場合に迅速にエンジンを加速することのできる車両の制御装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、火花点火式エンジンの吸気ポートに対して燃料を噴射する燃料噴射手段と、吸気ポートに噴射された燃料により生成された気筒内の混合気に点火する点火手段と、エンジンのクランク角度を検出するクランク角度検出手段と、運転者のアクセル操作を検出するアクセル操作検出手段と、運転者のブレーキ操作を検出するブレーキ操作検出手段と、前記クランク角度検出手段、アクセル操作検出手段、およびブレーキ操作検出手段の検出に基づいて、前記エンジンの自動停止条件が成立していると判定された場合には、エンジンを自動停止し、自動始動条件を満足した場合にエンジンを自動始動するように、前記燃料噴射手段、並びに点火手段を制御する制御手段とを備え、自動停止制御を開始することによって停止時に膨張行程で停止する気筒を停止時膨張行程気筒として推定し、この停止時膨張行程気筒に再始動用燃料を噴射する一方、自動停止したエンジンの再始動時に前記停止時膨張行程気筒に点火する車両の制御装置であって、エンジンの自動停止制御を開始してからエンジンが停止するまでに生じた運転者の再加速要求を検出する再加速要求検出手段を設け、前記制御手段は、自動停止制御を開始した後、停止時膨張行程気筒への燃料噴射に先立って停止時に排気行程となる停止時排気行程気筒の吸気ポートに対して燃料を噴射する一方、前記再加速要求が検出された場合には、前記停止時排気行程気筒と停止時膨張行程気筒とをこの順序で点火するものであることを特徴とする車両の制御装置である。この態様では、車両が走行を開始してから自動停止条件が成立した場合には、当該自動停止制御を開始した後エンジン停止の直前に、当該エンジン停止時に膨張行程となる停止時膨張行程気筒の吸気ポートと排気行程となる停止時排気行程気筒の吸気ポートとに対して燃料が噴射される。さらに、エンジンの自動停止制御を開始してからエンジンが停止するまでに生じた運転者の再加速要求を検出する再加速要求検出手段を設け、再加速要求が検出された場合には、前記停止時排気行程気筒と停止時膨張行程気筒とをこの順序で点火するように構成されているので、停止時排気行程気筒によって生成されるトルクで停止時膨張行程気筒を速やかに圧縮上死点に移動させることが可能になる。次いで、停止時膨張行程気筒に点火することにより、この停止時膨張行程気筒に生成された混合気を燃焼させて膨張行程に移行させることができるので、それ以降は速やかに再加速運転を行うことができる。
【０００７】
好ましい態様において、前記制御手段は、前記停止時排気行程気筒の吸気ポートに噴射された後、再加速要求が未検出の状態で予め設定された目標回転数よりも低いエンジン回転数が検出された場合には、停止時排気行程気筒が膨張行程に移行した際に当該停止時排気行程気筒に点火するものである。この態様では、エンジン回転数が想定されていた目標回転数より少ない場合においても、膨張行程に移行した停止時排気行程気筒の混合気を燃焼させてトルクを生じさせることができるので、最終上死点移行後に停止時膨張行程気筒を確実に膨張行程に位置決めすることが可能になる。また、停止時排気行程気筒が燃料噴射後に膨張行程に移行した際に点火されるので、停止時排気行程気筒に流入した未燃燃料が排気ポートの下流側に流出するのを防止することも可能になる。
【０００８】
好ましい態様において、前記制御手段は、前記停止時排気行程気筒の吸気ポートに噴射された後、再加速要求が未検出の状態で予め設定された目標回転数以上のエンジン回転数が検出された場合には、停止時排気行程気筒が圧縮行程に移行した際に当該停止時排気行程気筒に点火するものである。この態様では、圧縮行程に移行した停止時排気行程気筒内のピストンを押し下げ、逆トルクを生じることになるので、エンジンの回転数を自動停止制御の目標回転数に速やかに近づけ、所期の位相で各気筒を停止させることが可能になる。また、この態様においても、停止時排気行程気筒に流入した未燃燃料が排気ポートの下流側に流出するのを防止することも可能になる。
【０００９】
好ましい態様において、制御手段の制御に基づいてエンジンの出力軸を駆動する駆動モータを設け、前記制御手段は、再加速要求が未検出の状態で停止時排気行程気筒に点火した後、エンジン回転数が目標回転数と異なる場合には、エンジン回転数が目標回転数と等しくなるように駆動モータを駆動するものである。この態様では、再加速要求が未検出の状態で前記停止時排気行程気筒に点火することによって、エンジン回転数が目標回転数に対して過不足を来した場合であっても、エンジンの出力軸の回転を駆動モータによってアシストすることが可能になるので、適正なトルクで確実に各気筒を所期の位相で停止することが可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、再加速要求が検出された場合には、前記停止時排気行程気筒と停止時膨張行程気筒とをこの順序で点火するように構成されているので、停止時排気行程気筒に点火することにより、停止時排気行程気筒によって生成されるトルクで停止時膨張行程気筒を速やかに圧縮上死点に移動させ、速やかに再加速運転を行うことができる。従って、再加速要求時に運転者が違和感や不快感を覚えることなく、速やかな再加速動作を実現することが可能になるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１および図２は本発明の実施形態によるエンジン１の概略構成を示している。これらの図において、エンジン１には、複数の気筒２が設けられている。各気筒２には、ピストン３が嵌挿されることにより、その上方に燃焼室４が形成されている。ピストン３は、図外のコンロッドを介してクランクシャフト５に連結されている。
【００１２】
気筒２の燃焼室４には、その頂部に点火プラグ１３が装備されるとともに、吸気ポート６および排気ポート７が開口し、この吸気ポート６には、燃料噴射弁８が設けられている。この燃料噴射弁８は、図外のニードル弁およびソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力されることにより、このパルス入力時にパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を吸気ポート６に噴射するように構成されている。
【００１３】
吸気ポート６には吸気弁６ａが、排気ポート７には排気弁７ａがそれぞれ装備されている。これらの吸気弁６ａおよび排気弁７ａは、カムシャフト等を有する動弁機構により駆動されるようになっている。そして、各気筒２が所定の位相差をもって燃焼サイクルを行うように、各気筒２の吸気弁６ａおよび排気弁７ａの開閉タイミングが設定されている。
【００１４】
吸気ポート６および排気ポート７には、吸気通路９および排気通路１０が接続されている。この吸気通路９には、ロータリバルブからなるスロットル弁１２が配設されている。このスロットル弁１２はアクチュエータ１２ａにより駆動されるようになっている。また、エンジン１のクランクシャフト５に対し、その回転角を検出するクランク角センサ１４が設けられている。
【００１５】
図２に示すように、クランクシャフト５には、その一端部にエンジン１の回転を変速して車輪１５に伝達するトランスミッション１６が配設されるとともに、他端部にエンジン１の再始動装置が配設されている。この再始動装置は、車両に搭載されたバッテリ１８からインバータ１９を介して供給された電力により回転駆動される再始動モータ２０と、この再始動モータ２０の駆動力をクランクシャフト５に伝達するチェーンまたはベルトを有する動力伝達機構２１とを有している。図示の実施形態では、この再始動モータ２０が駆動モータを構成している。他方、トランスミッション１６には、前記バッテリ１８とは別の給電システムによって給電されるスタータモータ２５がギヤ機構２６を介して連結されており、冷間始動の際には、このスタータモータ２５で駆動されるようになっている。
【００１６】
再始動モータ２０は、一般のスタータモータ２５と異なり、トルクを変更可能に構成されている。従って、後述するように、エンジンのアシスト制御を実行する際、必要充分な電力でエンジンのモータアシストを行うことが可能になる。また、再始動モータ２０は、発電機能を有するものであり、インバータ１９を経由して、バッテリ１８に蓄電できるように構成されている。
【００１７】
そして、エンジン１の再始動時に下記ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）３０から出力される制御信号に応じ、再始動モータ２０が作動状態となってクランクシャフト５を回転駆動するように構成されている。また、再始動モータ２０には、その回転角を検出する回転角センサ２２が設けられている。
【００１８】
図３は本発明の実施形態による制御装置のブロック図である。
【００１９】
図３を参照して、ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力装置等によって構成されるユニットである。このＥＣＵ３０には、アクセルペダルの踏込状態を検出するアクセルセンサ３２と、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ３３と、運転者によるイグニションキーの操作に応じてＯＮ／ＯＦＦ操作されるイグニションスイッチ３４と、ブレーキペダルの踏込状態を検出するブレーキスイッチ３５と、バッテリ１８の電圧に応じてバッテリ残量を検出するバッテリ容量検出手段としてのバッテリ残量センサ３６とからそれぞれ出力される各検出信号が入力されるようになっている。
【００２０】
また、ＥＣＵ３０には、エンジン回転数Ｎおよびクランク角度ＣＡを検出するクランク角センサ１４と、再始動モータ２０の回転角を検出する回転角センサ２２と、エンジン１の冷却水温度または潤滑油温度等に基づいてエンジン１の気筒内温度を検出するエンジン温度センサ３７と、吸気温度を検出する吸気温センサ３８と、吸気量を検出するエアフローセンサ３９と、吸気管内の負圧を検出する吸気管負圧センサ４０とからそれぞれ出力される検出信号が入力されるようになっている。
【００２１】
また、ＥＣＵ３０には、制御要素として、スロットル弁１２のアクチュエータ１２ａ、燃料噴射手段としての燃料噴射弁８、点火手段としての点火プラグ１３、インバータ１９、並びにスタータモータ２５が接続されており、通常の運転時にこれらの制御要素を制御するとともに、自動停止条件の成立を判定し、自動停止条件が成立した場合には、エンジン１が自動停止するように、前記入力要素からの入力に基づき、制御要素を制御する制御手段を機能的に構成している。
【００２２】
図４は、エンジン１の自動停止制御時におけるタイムチャートである。
【００２３】
図４を参照して、このＥＣＵ３０による自動停止制御では、ＥＣＵ３０は、シフトポジションセンサ３３、ブレーキスイッチ３５およびバッテリ残量センサ３６等の出力信号に応じてエンジン１の自動停止条件が成立したか否かを判別し、この自動停止条件が成立したことが確認されたタイミングで、エンジン回転数Ｎを通常のアイドル回転数よりも高い値に設定して安定させるステップを最初に実行する。例えば、通常のアイドル回転数が６５０ｒｐｍ（自動変速機がドライブレンジ）に設定されたエンジンでは、上記値を、８１０ｒｐｍ程度（自動変速機はニュートラルレンジ）に設定する。
【００２４】
次に、エンジン回転数Ｎが安定したタイミングで、運転用の燃料噴射を停止させ（以下、「運転用燃料カット」という）、このタイミングからエンジン回転数Ｎを予め行った実験等に基づいて設定された基準回転数Ｒ（例えば２６０ｒｐｍ）に低下させるように設定されている。この制御のために、ＥＣＵ３０のメモリには、実験等に基づいて設定された基準回転数Ｒが記憶されており、エンジン回転数Ｎがこの基準回転数Ｒと等しくなった時に膨張行程にある気筒２を停止時膨張行程気筒（図示の例では、第１気筒（＃１））、排気行程にある気筒２を停止時排気行程気筒（図示の例では第２気筒（＃２））として特定する。例えば、第１気筒〜第４気筒（＃１〜＃４）を有し、第１気筒（＃１）、第３気筒（＃３）、第４気筒（＃４）および第２気筒（＃２）の順に燃焼が行われるように構成された４気筒４サイクルエンジンにおいて、回転数Ｎが５００ｒｐｍとなった後にエンジン１が約２回転して停止することが実験により確認されているとする。この場合には、基準回転数Ｒとして５００ｒｐｍを設定し、この回転数となった時点ｔ０に膨張行程にある気筒を停止時膨張行程気筒、排気行程にある気筒を停止時排気行程気筒として特定する。そして、図示の例において、ＥＣＵ３０は、この時点ｔ０において、停止時排気行程気筒の吸気ポート６に燃料（以下、「制御用燃料」という）を噴射する（図４のＦ１参照）。この制御用燃料は、後述する再加速要求時にエンジン１の再加速制御に寄与するためのものである。
【００２５】
他方、停止時膨張行程気筒のクランク角度ＣＡが圧縮上死点ＴＤＣ前の５４０°（ＡＴＤ−５４０ｄｅｇ）となった時点ｔ１の後に、この停止時膨張行程気筒の吸気ポート６に対する燃料（以下、「再始動用燃料」という）を噴射する（図４のＦ２参照）。この再始動用燃料は、エンジン停止後にエンジン１の再始動要求があった場合に燃焼されることにより、エンジン１の再始動に寄与するためのものである。
【００２６】
さらに、後述する制御において、所定の条件が成立した場合には、クランク角度ＣＡが３６０°（ＡＴＤ−３６０ｄｅｇ）となった時点ｔ２の後に、停止時に圧縮行程となる気筒（以下、停止時圧縮行程気筒という）の吸気ポート６に対し、燃料を噴射する（図４のＦ３１参照）。
【００２７】
なお、エンジン回転数Ｎが予め行った実験等に基づいて設定された基準回転数Ｒとなった時点ｔ０で膨張行程にある気筒を判別することにより、エンジン１の停止時に膨張行程となる気筒を特定するようにした構成に代え、エンジン回転数Ｎが所定値になった時点におけるクランクシャフト５の回転数から回転エネルギーＡを算出し、この回転エネルギーＡと、各気筒の１行程の間（クランクシャフト５が１８０°回転する間）に失われる損失エネルギーＢとに基づき、時点ｔ０からエンジン１が停止するまでの回転量を演算により求めるようにしてもよい。損失エネルギーＢは、エンジン１のポンピングロスと、回転部の機械抵抗と、各気筒の圧縮漏れによるロストとを加算することにより求められる。
【００２８】
再始動用燃料の噴射量は、バッテリ残量センサ３６により検出されたバッテリ残量に応じて調節され、このバッテリ残量が少ない場合には、多い場合に比べて燃料の噴射量が小さな値に設定される。
【００２９】
さらにＥＣＵ３０は、エンジン１の自動停止状態で各センサの出力信号に応じて再始動条件が成立したか否かを判定し、再始動条件が成立したことが確認された場合に、再始動モータ２０を作動させるとともに、エンジン１の停止直前に気筒に燃料が噴射されることにより生成された混合気に点火し、且つエンジン１の再始動時に吸気行程および排気行程にある気筒にそれぞれ燃料を順次噴射して所定のタイミングで点火することにより、エンジン１を自動的に再始動させるように構成されている。
【００３０】
また、エンジン１の再始動制御を実行する際には、エンジン１の停止時点ｔ３から再始動時点ｔ４までの停止継続時間が測定され、この停止継続時間に基づいて再始動モータ２０の駆動トルクが調節されるように構成されている。すなわち、ＥＣＵ３０内に設けられたタイマーによりエンジン１が自動停止状態となった後に再始動条件が成立するまでの時間が停止継続時間として計測され、この停止継続時間が長い場合には、短い場合に比べて再始動モータ２０の駆動トルクが小さな値に設定されるようになっている。
【００３１】
さらに、エンジン１の自動停止中にイグニションスイッチ３４が運転者によりＯＦＦ操作されたことが検出された場合には、所定のタイミングで、再始動用燃料が噴射されることにより生成された混合気に点火する制御が実行されるように構成されている。
【００３２】
他方、本実施形態においては、エンジン１の自動停止制御途中においても、エンジン１の再加速要求があった場合には、後述する制御フローに示す条件で再始動モータ２０を運転するように構成されている。エンジンの再加速要求は、例えば自動停止制御後に運転者がアクセルペダルを踏み込んだことを検出することにより、検知することが可能である。
【００３３】
次に、図５を参照しながら、本実施形態における自動停止制御について説明する。
【００３４】
図５は本実施形態における自動停止制御のフローチャートである。
【００３５】
図５を参照して、本実施形態においては、まず、ＥＣＵ３０が入力要素であるセンサ、スイッチ類から出力された検出信号を読取り（ステップＳ１）、エンジン１の自動停止条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的には、所定のエンジン回転数が検出されている状態で、ブレーキスイッチ３５のＯＮ状態が所定時間に亘り継続し、且つバッテリ残量が予め設定された第１基準値以上であることが確認された場合には、エンジン１の自動停止条件が成立したと判定され、上記要件の一つでも満足されていない場合には、上記自動停止条件が成立していないと判定されるようになっている。
【００３６】
エンジン１の自動停止条件が不成立の場合、ＥＣＵ３０は、エンジン回転数と吸気量とに応じた通常の燃料噴射制御および点火制御を実行する（ステップＳ３）。
【００３７】
他方、エンジン１の自動停止条件が成立した場合、ＥＣＵ３０は、エンジン１を自動停止させるために、燃料噴射弁８からの運転用燃料カットを実行するとともに、点火プラグ１３による混合気の点火を停止する（ステップＳ４）。
【００３８】
次いで、ＥＣＵ３０は、各気筒が停止する位置をクランク角センサ１４から演算し（ステップＳ５）、基準回転数Ｒを経過した後、停止時排気行程気筒と停止時膨張行程気筒とがそれぞれ膨張行程前半を迎えたタイミングで燃料を噴射する（ステップＳ６、Ｓ７。図４のＦ１、Ｆ２参照）。
【００３９】
その後、再加速要求の有無を判別し（ステップＳ８）、再加速要求があればステップＳ２０の再加速要求制御サブルーチンに移行し、再加速要求がなければ、エンジンの停止制御サブルーチン（ステップＳ３０）を経て処理を終了する。
【００４０】
次に、エンジンの再加速要求制御サブルーチン（ステップＳ２０）について説明する。図６はエンジンの再加速要求制御サブルーチンのフローチャートであり、図７は図６のフローチャートに基づくタイムチャートである。
【００４１】
図６および図７を参照して、エンジンの再加速要求があると、ＥＣＵ３０は、再加速要求時のクランク角度ＣＡを検出し（ステップＳ２００）、次いで、停止時圧縮行程気筒（第３気筒（＃３））に燃料を噴射する（ステップＳ２０１。図４のＦ３１参照）。
【００４２】
次に、ＥＣＵ３０は、停止時排気行程気筒（第２気筒（＃２））が圧縮上死点から膨張行程前半の間に移動するのを待機し（ステップＳ２０２）、停止時膨張行程気筒が圧縮上死点から膨張行程前半の間に移動した時点で該気筒に点火する（ステップＳ２０３）。
【００４３】
その後、ＥＣＵ３０は、第４気筒（＃４）に燃料を噴射する（ステップＳ２０４）。さらに、ＥＣＵ３０は、停止時膨張行程気筒が圧縮上死点から膨張行程前半の間に移行するのを待機し（ステップＳ２０５）、停止時膨張行程気筒がこの位相に移行した時点で点火する（ステップＳ２０６）。続いて、停止時圧縮行程気筒が圧縮上死点から膨張行程前半の間に移行するのを待機し（ステップＳ２０７）、停止時圧縮行程気筒がこの位相に移行した時点で点火する（ステップＳ２０８）。その後は、各気筒を同期噴射し、点火する（ステップＳ２０９）。
【００４４】
このように本実施形態では、エンジン１の自動停止制御が開始された後、エンジン１が停止する直前に停止時排気行程気筒にも燃料を噴射するので、再加速要求が生じた場合には、停止時排気行程気筒から点火することができる。この結果、再加速要求時のエンジン加速を極めて速やかに行うことが可能になる。
【００４５】
次に、自動停止制御が始まった後、再加速要求がなかった場合の停止制御について詳述する。図８はエンジンの停止制御サブルーチンを示すフローチャートであり、図９および図１０は図８のフローチャートに基づくタイムチャートである。
【００４６】
各図を参照して、エンジン停止制御サブルーチン（ステップＳ３０）が開始されると、まず、ＥＣＵ３０は、検出されたエンジン回転数（実回転数）Ｎが目標回転数Ｌを下回っていないかどうか判別する（ステップＳ３１）。ここで、目標回転数Ｌとは、エンジン１を自動制御によって停止させるに当たり、各気筒２が予測された位相で停止するために実験等で設定された回転数をいう。仮にエンジン回転数Ｎが目標回転数Ｌに満たない場合、制御は図９で示すタイムチャートの通りとなる。
【００４７】
この態様では、エンジン回転数Ｎを目標回転数Ｌに増加するため、停止時排気行程気筒が膨張行程の前半に到達するのを待機し（ステップＳ３２）、到達した時点で点火する（ステップＳ３３）。この点火により、エンジン１には正トルクが作用し、エンジン回転数Ｎが目標回転数Ｌに到達する。
【００４８】
ここで、ＥＣＵ３０は、点火後のエンジン回転数Ｎが目標回転数Ｌと等しくなったか否かを判別し（ステップＳ３４）、仮に等しくない場合には、再始動モータ２０を駆動することによって、エンジン回転数Ｎの調整を行う（ステップＳ３５）。多くの場合、ステップＳ３３での点火によって、エンジン回転数Ｎは、目標回転数Ｌよりも高くなっている。その場合には、再始動モータ２０で逆トルクを付与することにより、エンジン回転数Ｎを目標回転数Ｌと等しくなるように制御する。なお、再始動モータ２０が発電機能を有するものである場合、ステップＳ３５において再始動モータ２０で発電動作を行わせ、エンジン１に負荷を付与するようにしてもよい。
【００４９】
他方、ステップＳ３１において、エンジン回転数Ｎが目標回転数Ｌ以上である場合、制御は、図１０の通りとなる。
【００５０】
この態様では、エンジン回転数Ｎを目標回転数Ｌに低減するため、停止時排気行程気筒が圧縮行程の後半に到達するのを待機し（ステップＳ３６）、到達した時点で点火する（ステップＳ３３）。この点火により、エンジン１には逆トルクを生成し、エンジン回転数Ｎが目標回転数Ｌに到達する。
【００５１】
この態様においても、ＥＣＵ３０は、点火後のエンジン回転数Ｎが目標回転数Ｌと等しくなったか否かを判別し（ステップＳ３４）、仮に等しくない場合には、再始動モータ２０を駆動することによって、エンジン回転数Ｎの調整を行う（ステップＳ３５）。多くの場合、ステップＳ３３での点火によって、エンジン回転数Ｎは、目標回転数Ｌよりも低くなっている。その場合には、再始動モータ２０で正トルクを付与し、その後は、エンジン回転数Ｎに応じて、逆トルクを付与することにより、エンジン回転数Ｎを目標回転数Ｌと等しくなるように制御する。この態様においても、再始動モータ２０が発電機能を有するものである場合、エンジン１に逆トルクを付与するフェーズでは、再始動モータ２０で発電動作を行わせ、エンジン１に負荷を付与するようにしてもよい。
【００５２】
本実施形態では、車両が走行を開始してから自動停止条件が成立した場合には、当該自動停止制御を開始した後エンジン停止の直前に、当該エンジン停止時に膨張行程となる停止時膨張行程気筒の吸気ポート６と排気行程となる停止時排気行程気筒の吸気ポート６とに対して制御用燃料、再始動用燃料がそれぞれ噴射される。さらに、エンジン１の自動停止制御を開始してからエンジン１が停止するまでに生じた運転者の再加速要求を検出する再加速要求検出手段（アクセルセンサ３２）を設け、再加速要求が検出された場合には、図６および図７で説明したように停止時排気行程気筒と停止時膨張行程気筒とをこの順序で点火するように構成されているので、停止時排気行程気筒によって生成されるトルクで停止時膨張行程気筒を速やかに圧縮上死点に移動させることが可能になる。次いで、停止時膨張行程気筒に点火することにより、この停止時膨張行程気筒に生成された混合気を燃焼させて膨張行程に移行させることができるので、それ以降は速やかに再加速運転を行うことができる。
【００５３】
また、本実施形態では、ＥＣＵ３０は、停止時排気行程気筒の吸気ポート６に噴射された後、再加速要求が未検出の状態で予め設定された目標回転数Ｌよりも低いエンジン回転数Ｎが検出された場合には、停止時排気行程気筒が膨張行程に移行した際に当該停止時排気行程気筒に点火するものである。このため本実施形態では、エンジン回転数Ｎが想定されていた目標回転数Ｌより少ない場合においても、膨張行程に移行した停止時排気行程気筒の混合気を燃焼させてトルクを生じさせることができるので、最終上死点移行後に停止時膨張行程気筒を確実に膨張行程に位置決めすることが可能になる。また、停止時排気行程気筒が燃料噴射後に膨張行程に移行した際に点火されるので、停止時排気行程気筒に流入した未燃焼の制御用燃料が排気ポート７の下流側に流出するのを防止することも可能になる。
【００５４】
また、本実施形態では、ＥＣＵ３０は、停止時排気行程気筒の吸気ポート６に噴射された後、再加速要求が未検出の状態で予め設定された目標回転数Ｌ以上のエンジン回転数Ｎが検出された場合には、停止時排気行程気筒が圧縮行程に移行した際に当該停止時排気行程気筒に点火するものである。このため本実施形態では、圧縮行程に移行した停止時排気行程気筒内のピストンを押し下げ、逆トルクを生じることになるので、エンジン１の回転数を自動停止制御の目標回転数Ｌに速やかに近づけ、所期の位相で各気筒２を停止させることが可能になる。また、本実施形態においても、停止時排気行程気筒に流入した未燃焼の制御用燃料が排気ポート７の下流側に流出するのを防止することも可能になる。
【００５５】
また、本実施形態では、ＥＣＵ３０の制御に基づいてエンジン１のクランクシャフト５を駆動する再始動モータ２０を設け、ＥＣＵ３０は、再加速要求が未検出の状態で停止時排気行程気筒に点火した後、エンジン回転数Ｎが目標回転数Ｌと異なる場合には、エンジン回転数Ｎが目標回転数Ｌと等しくなるように再始動モータ２０を駆動するものである。このため本実施形態では、再加速要求が未検出の状態で停止時排気行程気筒に点火することによって、エンジン回転数Ｎが目標回転数Ｌに対して過不足を来した場合であっても、エンジン１のクランクシャフト５の回転を再始動モータ２０によってアシストすることが可能になるので、適正なトルクで確実に各気筒２を所期の位相で停止することが可能になる。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、再加速要求が検出された場合には、停止時排気行程気筒と停止時膨張行程気筒とをこの順序で点火するように構成されているので、停止時排気行程気筒に点火することにより、停止時排気行程気筒によって生成されるトルクで停止時膨張行程気筒を速やかに圧縮上死点に移動させ、速やかに再加速運転を行うことができる。従って、再加速要求時に運転者が違和感や不快感を覚えることなく、速やかな再加速動作を実現することが可能になるという顕著な効果を奏する。
【００５７】
上述した実施形態は、本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態によるエンジンの概略構成を示している。
【図２】本発明の実施形態によるエンジンの概略構成を示している。
【図３】本発明の実施形態による制御装置のブロック図である。
【図４】エンジンの自動停止制御時におけるタイムチャートである。
【図５】本実施形態における自動停止制御のフローチャートである。
【図６】エンジンの再加速要求制御サブルーチンのフローチャートである。
【図７】図６のフローチャートに基づくタイムチャートである。
【図８】エンジンの停止制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】図８のフローチャートに基づくタイムチャートである。
【図１０】図８のフローチャートに基づくタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１    エンジン
２    気筒
５    クランクシャフト
６    吸気ポート
７    排気ポート
８    燃料噴射弁
１３  点火プラグ
１４  クランク角センサ
１８  バッテリ
１９  インバータ
２０  再始動モータ
２２  回転角センサ
３０  ＥＣＵ
３２  アクセルセンサ
３５  ブレーキスイッチ
ＣＡ  クランク角度
Ｌ    目標回転数
Ｎ    エンジン回転数
Ｒ    基準回転数
ＴＤＣ      圧縮上死点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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